[實用新型]跨導放大器及LED恒流驅動電路

有效

• 申請號: 201320568197.X
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN203446082U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 姚云龍;吳建興
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張振軍

技術領域

本實用新型涉及跨導放大器技術領域，尤其涉及一種跨導放大器及LED恒流驅動電路。

背景技術

參考圖1，傳統的降壓LED驅動電路主要包括：恒流控制電路100、續流二極管D1、電感L1、電容C1、開關管M1、采樣電阻Rcs。其中，續流二極管D1的負極連接到負載LED的正極和電源端Vin，續流二極管D1的正極連接到電感L1的第一端，電感L1的第二端連接到負載LED的負極；開關管M1連接于電感L1和采樣電阻Rcs之間，該開關管M1受恒流控制電路100控制。

其中，恒流控制電路100包括：峰值采樣保持電路106，功率開關M1導通時，采樣流經功率開關的峰值電流在采樣電阻Rcs上的采樣電壓Vcs；輸出等效電流計算電路105，根據采樣電阻Rcs上的采樣電壓Vcs的峰值計算出輸出等效電流；跨導放大器101，對輸出等效電流與基準值Vref1做誤差放大，輸出誤差信號到環路補償端COMP；環路補償端COMP，該環路補償端COMP可以外加補償元件，一般由電阻、電容串并聯組成，由誤差信號Vcomp來控制環路；PWM信號產生電路102，接收誤差信號Vcomp，產生PWM信號到邏輯控制電路103，PWM信號的占空比與誤差信號Vcomp相關，邏輯控制電路103產生預驅動信號GT1經驅動電路104驅動功率開關M1。

其中，輸出電流的精度與基準值Vref1、峰值采樣保持值相關，還與跨導放大器101的精度相關，對于電路的一致性而言，跨導放大器101的精度具有決定性的作用。

參考圖2，傳統的跨導放大器電路中，MOS晶體管N1、N2作為輸入對管，電阻R1和電阻R2用來加寬跨導放大器的輸入線性范圍，如果輸入線性范圍足夠，電阻R1和電阻R2可以省略。MOS晶體管P1、P2、P3、P4、N4、N5作為中間級，鏡像傳遞電流，使得輸出電流Iout=Gm*（Vp-Vn），Iout為輸出電流，Gm為跨導，Vp為正輸入信號的電壓值，Vn為負輸入信號的電壓值。其中，跨導Gm的大小與作為輸入管的MOS晶體管N1、N2的大小，電阻R1和電阻R2的大小，以及鏡像電流傳遞的比例相關。

跨導放大器的失配會導致控制的實際值與目標值發生偏差。在LED驅動電路尤其是使用跨導放大器的LED驅動電路中，為了將電路的一致性做好，就要求把電路的跨導做準確，并且盡可能減小電路的失調。但是，由于在工藝加工制造過程的偏差和封裝應力，會導致設計的對稱輸入管、對稱電阻和鏡像電流變成失配，從而導致實際電路的跨導不再準確，電路的失調明顯增加。為了減小這種失配，一般需要把所有會導致失配的元件做得盡可能的對稱，包括版圖的中心對稱，并且加大對稱元件的尺寸，但是這樣會導致需要更大的芯片面積，也就增加了匹配成本。另外，即使使用這些措施，仍然不能很好的解決失配導致的問題，尤其是失配受到封裝應力的影響，加大對稱元件的尺寸的效果并不明顯。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種跨導放大器及LED恒流驅動電路，能夠減小由于器件匹配和封裝應力導致的跨導放大器失調，有利于提高電路的一致性以及輸出電流的一致性。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種跨導放大器，包括：

差分輸入級電路，包括第一電壓轉電流電路和第二電壓轉電流電路；

電流傳遞電路，對所述差分輸入級電路輸出的電流進行傳遞；

輸入開關網絡，對輸入的正輸入信號和負輸入信號進行切換，使所述正輸入信號和負輸入信號交替輸入至所述第一電壓轉電流電路和第二電壓轉電流電路的輸入端；

電流傳遞開關網絡，對所述電流傳遞電路的電流傳遞路徑進行切換，使所述跨導放大器的輸出信號與所述正輸入信號保持正極性，且與所述負輸入信號保持反極性；

時鐘信號發生器，產生周期性的非交疊的第一時鐘信號和第二時鐘信號，該第一時鐘信號和第二時鐘信號反相，該第一時鐘信號和第二時鐘信號用于控制所述輸入開關網絡和電流傳遞開關網絡；

其中，所述電流傳遞電路包括：

第一鏡像管，其第一端連接電源，其第二端連接所述第一電壓轉電流電路的輸出端；

第二鏡像管，其第一端連接電源，其第二端連接所述第二電壓轉電流電路的輸出端，其控制端連接所述第一鏡像管的控制端；

所述電流傳遞開關網絡包括：

第一開關，其第一端連接所述第一鏡像管的第二端，其第二端連接所述第一鏡像管的控制端，其控制端接收所述第一時鐘信號；

第二開關，其第一端連接所述第一鏡像管的控制端，其第二端連接所述第二鏡像管的第二端，其控制端接收所述第二時鐘信號；